تولید اتانول زیستی


به نام خدا

تولید اتانول زیستی

فهرست مطالب

عنوان شماره صفحه
مقدمه و تعریف………………………………………………………………………………………………………………3
خواص فیزیکی اتانول…………………………………………………………………………………………………………………………….3
منابع قابل استخراج اتانول……………………………………………………………………………………………………………………..4
منابع تخمیری (بیواتانول) تولید اتانول……………………………………………………………………………………………………4
کاربرد اتانول…………………………………………………………………………………………………………………………………………5
آغاز استفاده از اتانول به عنوان سوخت در دنیا……………………………………………………………………………………….6
اتانول به عنوان سوخت………………………………………………………………………………………………………………………….7
مزیتهای الکل بدست آمده از روشهای زیستی نسبت به روشهای شیمیایی……………………………………………………..9
وسعت بازار بیواتانول زیستی…………………………………………………………………………………………………………………10
خط کامل تقطیر الکل و تولید اتانول و بیواتانول سوختی…………………………………………………………………………12
تولید اتانول از سبوس گندم…………………………………………………………………………………………………………………18
قیمت جهانی اتانول……………………………………………………………………………………………………………………………..22
سرمایهگذاری در صنعت اتانول…………………………………………………………………………………………………………… 23
مبادلات جهانی (صادرات) اتانول………………………………………………………………………………………………………….24
اشتغالزایی صنعت اتانول……………………………………………………………………………………………………………………24
آمار صادرات و واردات……………………………………………………………………………………………………………………….. 27
منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………….29

مقدمه:
مدل مولکول اتانول
اتانول یا الکل اتیلیک یا اتیل الکل با فرمول C2H5OH ترکیب شیمیائی بی بو و آتشگیری است که در نوشیدنی های الکلی وجود دارد. این الکل همان ماده ای است که خاصیت مست کنندگی دارد و در نوشیدنی‏های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می شود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارند. این کاربردها در عطرها و ادکلن ها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‏های جدید می باشد. برای استفاده از این الکل در صنایع عطر سازی الکل را تقلیب می کنند بدین معنا که به آن ماده‏ای اضافه می کنند که باعث سمی شدن الکل شده و نوشیدن آن را غیر ممکن می سازد. انگیزه انجام چنین کاری معافیت از مالیات فروش مواد مست کننده است.

خواص فیزیکی اتانول
اتانول ، مایعی قابل احتراق و بی رنگ بوده ، یکی از انواع الکلهای موجود در نوشابه های الکلی است. گرانروی آن ، مانند آب است و بوی نسبتا تندی دارد. در صنعت بعنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می شود. بدلیل تشکیل پیوند هیدروژنی با هر نسبتی در آب حل می شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.
به عنوان مثال نقطه جوش پروپان که تقریبا وزن مولکولی برابری با اتانول دارد، 43- درجه سانتی گراد است، درحالی که نقطه جوش اتانول 78 درجه سانتی گراد است. دلیل این اختلاف ، وجود پیوندهای هیدروژنی مربوط به گروه OH است که نیروی جاذبه میان مولکولهای مجاور را افزایش می دهد. اتانول خاصیت ضعیف اسیدی و بازی از خود نشان می دهد که خاصیت بازی آن بدلیل جفت الکترون تنهای اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی آن ، بخاطر پیوند هیدروژن با عنصر الکترونگاتیو اکسیژن است. اتانول با فلزات فعال ( Na
و K و Mg و … ) وارد واکنش شده ، اتوکسید ایجاد می کند.

منابع قابل استخراج اتانول
مواد دور ریختنی گندم، ذرت، برنج، سیب زمینی، آب پنیر، خاک اره، مواد زائید و زباله شهری، خرده‏های کاغذ، مواد زائد دامداری ها، ملاس، نیشکر، جلبک‏ها و دیگر مواد زائدی که حاوی سلولز می باشند. از نفت خام هم می توان اتانول را تهیه نمود.

منابع تخمیری (بیواتانول)تولید اتانول
1. قندهای ساده: نیشکر، چغندر و ملاس
2. مواد نشاسته ای: سیب زمینی و حبوبات
3. مواد لیگنوسلولزی: چوب ، ضایعات کشاورزی (کاه گندم و برنج ، ساقه ذرت ، باگاس نیشکر)، کاغذهاباطله، ضایعات چوبی و…
تنها 70درصد اتانول تولیدی در سطح جهان از روش شیمیایی تولید می شود، بقیه اتانول مورد نیاز از طریق تخمیر محصولات کشاورزی تامین می شود. 60 درصد محصولات کشاورزی نیشکر و چغندر قند و مابقی مواد نشاسته ای هستند که با روش‏های تخمیری اتانول تولید می کنند.
این مواد چون در چرخه غذایی وجود دارند گران هستند. هزینه سوبسترات (مواد خام اولیه ای که برای فرآیندهای بیولوژیکی از آن استفاده می شود) نشاسته ای برای تولید فعلی بیواتانول ، 40درصد هزینه تولید برآورد شده است. استفاده از محصولات کشاورزی نظیر نیشکر و چغندر نیازمند مقدار زیادی از زمین‏های قابل کشت با حاصلخیزی و تامین آب مناسب است.
این مورد یعنی تهیه مستقیم از اصل محصولات کشاورزی به سختی می تواند به عنوان راه حل مناسب تولید بیواتانول برای تامین سوخت الکلی در کشور مطرح باشند. استفاده از مواد لیگنوسلولزی به عنوان سوبسترات ارزان قیمت‏تر می‏تواند بیواتانول را رقابت آمیز با سوخت‏های فسیلی کند.
اگر سوخت الکلی با استفاده از مواد زاید و دورریختنی بخش کشاورزی نظیر باگاس نیشکر یا کاه گندم و برنج ساخته شود نیاز به زمین کشاورزی اضافی برای زیرکشت بردن نخواهد بود.
این مواد از یک طرف آلودگی زیست محیطی ایجاد می کنند، از طرف دیگر به خاطر تجدیدپذیری، وفور و دسترسی آسان می‏توانند به عنوان سوبسترات مناسب برای تولید انرژی (اتانول) و حتی مواد شیمیایی (زایلیتول ، اسید سیتریک ، فورفورلل ، آنزیم…) به کارروند.
باگاس باقی مانده فیبری ساقه نیشکر پس از عصاره گیری آن است که به صورت قطعات ریز تراشه چوب و زرد رنگ است. فیبر باگاس در آب نامحلول است و بیشتر از سلولز، همی سلولز ولیگنین تشکیل شده است، محتوای هیدرات کربنی بالای باگاس و میزان خاکستر کمتر آن نسبت به کاه برنج و گندم باعث شده است که به عنوان سوبستراتی مناسب در فرآیندهای میکربی مطرح باشد.
آمارهای موجود نشان می‏دهد سالانه مقدار زیادی باگاس در ایران تولید می‏شود. به عنوان مثال در سال 79-80، 160هزار تن باگاس در ایران تولید شد که قسمت عمده‏اش به علت مشکلات و هزینه نگهداری سوخته شد، قسمتی در صنایع نئوپان سازی و نیز در خود واحد به عنوان منبع تولید انرژی و نیرو به کار رفت.
کاربرد اتانول
اتانول بدلیل نقطه ذوب پائین در صنعت ضدیخ سازی استفاده می شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت عطرسازی ، رنگسازی و … استفاده می شود. محلول %85 – 70 آن بعنوان محلول ضدعفونی کننده کاربرد دارد. اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی ، میکرو ارگانیسمهای آنها را از بین می برد. البته این عمل فقط در برابر باکتریها و ویروسها و قارچها موثر است، ولی در مقابل هاگ ، باکتریها تاثیری ندارد. اتانول همچنین در صنایع مشروبات الکلی به میزان گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
اتانول، قابل اشتعال است و بسیار بهتر از سوخت های دیگر می سوزد. وقتی بصورت کامل بسوزد حاصل آن فقط آب و دی اکسید کربن است. به‏همین دلیل زیست محیطی، سوختی بسیار مناسب برای وسایل نقلیه و اتوبوس‏ها محسوب می‏شود. هر چند اتانول خالص به مواد پلاستیکی صدمه می‏زند و همچنین نمی‏تواند بصورت خالص در مو تورهای اتومبیل‏ها به‏عنوان سوخت بکار رود. علاوه بر این به دلیل اینکه عدد اکتان اتانول بسیار بالاتر از سوخت‏های معمول اتومبیل‏ها است، نیاز دارد که در زمان جرقه‏دهی ( سیستم برق اتومبیل) تغییراتی بوجود آید.
برای تغییر دادن سوخت اتومبیل به اتانول، سیستم کاربراتوری بزرگتری ( ورودی بزرگتری) نیاز داریم (پنجاه درصد بزرگتر). همچنین نیاز داریم که مقداری اتانول گرم شده، به درون کاربراتور تزریق شود. (در شروع کار خودرو) و در صورتیکه 10 تا 30 درصد از اتانول با بنزین مخلوط شود دیگر نیازی به تغییرات سیستم مو توری نداریم.
یک مخلوط حاوی حداقل ده درصد اتانول و بنزین "گازول" نام دارد(Gasohol). یک نمونه شناخته شده از این ماده به نام "E15" شامل 15 درصد اتانول و 85 درصد بنزین است. این چنین مخلوطی برای موتورهای اتومبیل معمولی ضرری ندارد.
" E85"برای سوختی است که حاوی 15 درصد بنزین و 85 درصد اتانول است. از سال 1999یکسری از اتومبیل‏ها که در آمریکا تولید شدند قادرند این سوخت را مصرف کنند. (اکثر خودروهای سبک) این خودروها بصورت دو سوخته طراحی شده‏اند بطوریکه می‏توانند از سوخت معمولی هم استفاده کنند.
در برزیل و ایالات متحده آمریکا، استفاده از اتانول بدست آمده از نیشکر و سایر دانه‏ها بعنوان سوخت خودرو، توسط برنامه‏های دولتی حمایت می‏شود. برخی ایالات در آمریکا که در کمربند ذرت قرار دارند جایگزین نمودن اتانول را که از ساقه ذرت بدست می‏آید را شروع کرده‏اند (بخصوص از زمان تحریم و نابسامانی در برخورد اعراب در سال 1973(. قوانین مالیاتی هم بدلیل وضع مالیات پائین‏تر بر سوخت الکلی، استفاده از اتانول را تشویق می‏کند. این سیاست مالیاتی با حدود 4/1 میلیارد دلار آمریکا هزینه برآورد می‏شود. از دیگر برنامه‏های فدرال‏های آمریکا می‏توان به دادن وام‏های بسیار مناسب به سازندگان اتانول‏های گیاهی نام برد و حتی در سال 1986، دولت آمریکا به تولید کنندگان اتانول، ذرت رایگان (ماده اولیه رایگان) تحویل داد.در ایران در کشت و صنعت نیشکر و صنایع جانبی یکی از کارخانه‏های در نظر گرفته شده کارخانه تولید الکل است.

آغاز استفاده از اتانول به عنوان سوخت در دنیا
ایده استفاده از اتانول به عنوان سوخت به اوایل قرن بیستم برمی گردد. در سال 1908هنری فورد مدل ماشینی طراحی نمود که با اتانول کار می کرد، اما تا سال 1673اتانول به عنوان سوخت مورد توجه نبود.
در این سال قسمت نفت خام افزایش یافت و باعث توجه زیاد به عملیات تخمیری جهت تولید اتانول شد.برخی کشورها شروع به مطالعه و تولید سوخت با روشهای اقتصادی از مواد خام کردند.
با کاهش قیمت نفت این توجه کاهش یافت تا این که در سال 1979بحران نفت دیگری به وجود آمد. از سال 1980، اتانول به عنوان سوخت جایگزین ممکن در کشورهای زیادی مورد توجه قرار گرفت.

اتانول به عنوان سوخت
در وضعیت امروزی جهان که گازهای گلخانه ای به سرعت در حال وارد شدن به جو هستند و مشکلات دستیابی به بنزین ، این سوال پیش می آید که برای پاکیزگی محیط زیست و مصرف کامل بنزین در موتور راهی وجود دارد یا خیر؟ بعضی سوخت هیدروژن را پیشنهاد می کنند که بسیار پاکیزه و عالی است اما بدلیل خاصیت انفجاری هیدروژن مشکلات ایمنی استفاده از این سوخت وجود دارد ، و نیرومحرکه های دیگر انرژی باد و خورشید است ، اما یکی از سوخت های تجدید شدنی اتانول است. اما برای پاسخ به این که آیا این سوخت قابلیت استفاده در ماشین بصورت عمده را دارد یا نه باید بدانیم که اتانول چیست و از کجا بدست می آید. اتانول نوعی الکل است که در آمریکا از غلات (معمولا ذرت ) بدست می آید و در برزیل از نیشکر بدست می آید همچنین می توان آن را از بقیه غلات مثل گندم جو و یا حتی سیب زمینی بدست آورد 2 راه برای تولید اتانول از غلات وجود دارد یکی از آنها آسیاب کردن آن بصورت خشک است .
1- ابتدا دانه های غلات را خرد کرده تا بصورت پودر در بیاید .
2- یک مخلوط بصورت نرم از آب و نوعی آنزیم و پودر بدست آمده درست می کنیم این آنزیم باعث تجزیه آن پودر می شود .
3- آنزیم دیگری به آن اضافه می کنیم که نشاسته داخل آن را به قند تبدیل کند و طی عملیات تخمیر آن قند به الکل تبدیل می شود .
4- مایه تخمیر به مخلوط اضافه می شود تا فرآیند تخمیر رخ دهد و قند به الکل و دی اکسید کربن تبدیل شود .
5- مخمر عرق کرده و اتانول از ماده جامد جدا می شود .
6- فرآیند دی هیدروژن یا خشک کردن باعث خارج شدن آب از اتانول می شود .
7- مقداری بنزین به آن اضافه می کنند تا غیر قابل خوردن شود .
اتانول به عنوان ماده اضافه شده به سوخت ماشین استفاده می شود ( 1 واحد اتانول و 9 واحد بنزین ) در این صورت co و نیتروژن اکسید کمتری وارد جو میشود چون اتانول دارای اکسیژن بیشتری در ساختار خود است بنابراین بهتر می سوزد همچنین بنزین کمتری مصرف خواهد شد .
اما ماشین های بسیار کمی به این صورت تجهیز شده اند بنابر گفته ی آزمایشگاه بین المللی Argonne بر اثر استفاده از اتانول تنها در سال 2004 تقریبا 7 تن گاز گلخانه ای از جو کم شده است .
( این استفاده در واقع اضافه کردن اتانول به بنزین برای بهتر سوختن است)
اما دو مشکل برای استفاده از اتانول به عنوان سوخت اصلی وجود دارد :
1- انرژی دریافتی از اتانول به اندازه بنزین نیست .
2- ساخت اتانول از مواد غذایی باعث از بین رفتن غذاهایی می شود که برای مصرف مردم ضروری است
اما طرفداران محیط زیست و سیاستمداران برای استفاده از این سوخت پاک این مشکلات را جدی نمی گیرند .
بنابر محاسبات آماری دکتر Pimental تولید اتانول بیشتر از سوزاندن آن انرژی مصرف می کتد و این یعنی از دست دادن انرژی .
برای تولید مواد غذایی و حمل و نقل اتانول به سوخت فسیلی نیاز داریم چون اتانول را نمی شود با لوله منتقل کرد زیرا قسمتهای مختلف آن طی حرکت از هم جدا می شود بنابراین طبق این تحقیق این راه تولید اتانول (استفاده از غلات ) به صرفه نیست .
یک روش تولید دیگر روش سلولزی است که اتانول را از چوب و گیاهان بدست می آورند این طرز تولید اتانول می تواند با بازده نسبتا بالای خود باعث سازش بین اتانول و بنزین در سوخت ماشین ها شود .
در ایران از سال 2015 می توانیم ادعا کنیم که قادر به تولید اتانول سوختی مورد نیاز بنزین کشور و حذف mtbeبنزین هستیم. در حال حاضر برای تهیه اتانول از ملاس چغندر، نیشکر و خرما استفاده می شود که لازم است تا کشت را در کنار صنعت داشته باشیم. با توجه به تولید گندم در کشور، به نظر می رسد که سالانه 2 میلیون تن گندم در سال به دلیل مسائل مختلف نظیر نبود سیلو برای نگهداری از بین رود که از این گندم ضایعاتی می تواند اتانول تولید کرد.
از این مقدار گندم ضایعاتی می توان در حدود 5/1 میلیون تن اتانول برابر با 17 تا 18 لیتر اتانول تولید کرد. 29 کارخانه الکل سازی در ایران از ملاس نیشکر و چغندر برای تولید اتانول استفاده می‏کنند که برای افزایش تولید باید تولید ماده اولیه را نیز افزایش دهیم.

البته از ظرفیت خوزستان برای تولید نیشکر به خوبی استفاده نشده که برای کاشت نیشکر و تولید اتانول نیاز به سرمایه گذار داوطلب است که این اقدام با حمایت و وجود تسهیلات امکانپذیر است.
ما در کشور از سال 2015 می توانیم ادعا کنیم که قادر به تولید اتانول سوختی مورد نیاز بنزین کشور و حذف mtbe بنزین هستیم.

مزیت‏هایی الکل بدست آمده از روش‏های زیستی نسبت به روش شیمیایی
در روش‏های شیمیایی تولید محصولات جانبی نظیر دی اتیل اتر از کیفیت نهایی اتانول می کاهد. همان طورکه اشاره شد، باگاس ضایعات کارخانه تولید قند از نیشکر محسوب می شود که تنها قسمت کمی از آن استفاده می‏شود. مابقی آن باید به دلیل مشکلات دفع بی دلیل در کوره‏ها سوزانده شوند.
استفاده از این ماده به عنوان ماده اولیه ای برای اتانول سوختی می‏تواند مشکل دفع آن را حل کند و به اقتصاد تولید اتانول خصوصاً از محصولات کشاورزی کمک کند. در ضمن مصرف اتانول به عنوان سوخت نیز مزایای زیادی دارد و بی نهایت مقرون به صرفه است.
امروزه استفاده اصلی بیواتانول به عنوان افزاینده سوختی اکسیژن ده است. تمام ماشین‏ها می‏توانند به کمک کاتالیست با مخلوطی از 90درصد بنزین و 10درصد اتانول بدون تنظیم موتور کار کنند.
ماشین‏های جدید حتی می‏توانند مخلوطی با بیش از 20درصد اتانول استفاده کنند. ماشین‏های جدیدتر حتی می‏توانند با اتانول خالص یا مخلوط دارای 85درصد اتانول کار کنند. اتانول می‏تواند جایگزین سوخت دیزلی در موتورهای احتراق تراکمی شود؛ اما برای استفاده در حالت مخلوط با سوخت دیزلی به امولسیفایر نیاز است. عدد اکتان اتانول از بنزین بیشتر است و در نتیجه موتور احتراقی می‏تواند با نسبت تراکم بالاتر، عملکرد بهتری داشته باشد. فشار بخار و گرمای تبخیر اتانول بیشتر است، در نتیجه قدرت خروجی موتور افزایش و حداکثر دمای احتراق موتور کاهش پیدا می‏کند. مزیت دیگر استفاده از اتانول این است که براحتی با آب مخلوط می‏شود، بنابراین از یخ زدن آن در هوای سرد و نیز تجمع آن در تانک گاز جلوگیری می‏کند. احتراق ناقص سوخت‏های فسیلی گازهایی را منتشر می کند که باعث تولید دود می‏شوند، استخراج ، فرآیند و احتراق این سوخت‏ها باعث آلودگی خاک، آب و هوا می‏شود و بنابراین برای محیط و سلامت ملی خطرناک‏اند. اتانول باعث کاهش گازهای گلخانه‏‎ای، دود و سایر مواد مضر می‏شود.
جدا از انتشار خیلی کم دی اکسیدکربن ، به علت وجود اکسیژن در اتانول و در نتیجه احتراق کامل ، مقادیر کمتری هیدرات‏های کربن محترق نشده (مونواکسیدکربن)، اکسید نیتروژن و نیز ترکیبات آلی فرار منتشر می‏شوند. این مواد منتشر شده در برابر نور خورشید نسبت به مواد منتشر شده از سوخت بنزین فعالیت کمتری داشته و در نتیجه امکان ساخته شدن ازن سطح زمینی کمتر است.

وسعت بازار بیواتانول سوختى
استفاده از الکل بعنوان سوخت جایگزین برای اتومبیل یکی از مباحثى است که از آغاز پیدایش اتومبیل موضوع بحث و گفتگو بوده است. امروزه این موضوع دوباره یکى از مباحثى است که ازدرجه اهمیت زیادى برخوردار شده است وکمبود انرژى فسیلى در دنیا نیز به این مسئله دامن زده است. اتانول یکى از موادى است که بصورت چندمنظوره مورد استفاده قرار می گیرد و این خصوصیت این امکان را به این ماده می دهد که بعنوان یکى از منابع اصلى انرژى در کنار نفت و گاز درآینده بشمار آید.
البته این هم مسلم است که در آینده بازارجهانى انرژى محدود به مواردى که درحال ازآن جهت تولیدانرژى استفاده می شود نخواهد بود ولى قطعا اتانول نیز یکى از منابع اصلى انرژى در آینده به حساب خواهد آمد.
تولید اتانول به خصوص جهت افزودن اتانول به سوخت قطعآ یکى از جذاب ترین بازارها درآینده به حساب خواهد آمد زیرا علاوه برمصرف سوختى درموارد داروئى نیزکاربرد فراوان دارد.

اولین قدمها درجهت تولید اتانول بعنوان سوخت جایگزین اولین بار در کشور برزیل همزمان با بحران انرژى در سال 1973 برداشته شد. تولید این محصول سپس به کشور آمریکا کشانده شده بصورتى که امروزه بیش از 36 ایالت در این کشور به تولید این محصول مى پردازند. در ایالت نبراسکا به تنهائى 40% از اتانولى که تولید می شود بعنوان افزودنى سوختى مورد استفاده قرار مى گیرد.
بعلت عدم آلایندگى این سوخت و علاقه کشورها به داشتن هوائى پاک مصرف اتانول بعنوان سوخت دوچندان شده است. اتانول بعنوان سوخت باعث بوجود آمدن بازاربسیارخوبى برای تولید کنندگان غلات نیزشده است
واین بازار بعلت مزیت های اقتصادى و زیست محیطى اتانول که در ذیل به آن اشاره مى شود روز به روز افزایش پیدا مى کند.
* کاهش گاز دى اکسید کربن
* کاهش تولید گازهاى گلخانه اى و گازهائى که به لایه ازن صدمه وارد مى کند.
* عدم وابستگى انرژى و کافى بودن منابع اولیه تولید این انرژى
* کاهش وابستگى به واردات بنزین
* ایجاداشتغال زائى چه در زمینه روستائى و چه در زمینه شهرى

مواد اولیه جهت تخمیر الکل موادى هستند که شامل نشاسته و شکر می باشند مانند گندم ذرت چغندرقند جو و نیشکر با در نظرگرفتن این موضوع که گلوکز موجود در چغندر قند و نیشکر بصورت مستقیم تخمیر مى شود اما در خطوطى که از غلات جهت تولید اتانول استفاده مى شود. نشاسته بوسیله آنزیم به شکر تبدیل شده و سپس فرایند تخمیر انجام مى پذیرد. در قاره اروپا بیشتر از گندم جهت تولید اتانول استفاده می شود و در عوض در کشور امریکا از ذرت استفاده مى شود.

خط کامل تقطیر الکل و تولید اتانول و بیواتانول سوختى

آسیاب و آماده سازى محصول
اندازه و نوع غلات اثرعمده اى برروی محصول نهایى دارند. لذا غلات ورودى در ابتدا به منظور متحدالشکل شدن از نظر اندازه آسیاب می شود که این امر موجب سرعت بخشیدن در زمان پروسه و بهبود محصول نهائى مى شود. آسیاب کردن بیش از حد غلات در جائى که لزومى ندارد باعث افزایش مقدار انرژى مصرفى مى شود. گرفتن نشاسته از غلات این امکان را می دهد که اجزاء با ارزش دیگرى نیز از غلات بعنوان محصولات جانبى مورد استفاده قرار گیرند. در حقیقت این محصولات جانبى به هیچ وجه ارتباطى با تولید اتانول ندارند و مصارف جانبى دیگرى دارند. در مورد گلوتن مرحله تقطیر مى تواند بشکلى طراحى شود که در مرحله اى که دما بالا است با کارائى بیشترى عمل کند تا اینکه در انرژى و هزینه صرفه جوئى صورت پذیرد.
علاوه براین گرفتن سبوس و فیبر از غله توده هائى را که غیر قابل تخمیر هستند را کاهش مى دهد و آنها را به سوى مرحله تقطیر و خشک کردن هدایت مى کند که این امر باعث کاهش مصرف انرژى و آب مى شود.

پروسه آسیاب خشک
در مرحله آسیاب خشک کل غلات آسیاب شده با آب مخلوط مى شوند. مخلوط تنظیم و آنزیم هاى لازمى که نشاسته را به قند ساده تبدیل مى کند اضافه مى شود. این ترکیب قندى بوسیله مخمر تخمیرشده و سپس الکل تولید مى شود. مایع حاصل از تخمیر از ستون هاى تقطیر بمنظور تقطیر الکل خام بوسیله مخمر عبور داده مى شود و این الکل خام در پروسه مربوط به تولید اتانول مورد استفاده قرار مى گیرد.
مواد جامد این پروسه که قابلیت تخمیر ندارند بصورت محصولات جانبى مورد استفاده قرار می گیرند.
انتهاى مرحله تقطیر آبکش نازکى است که به سمت مرکز از دکانتر واقع شده که شامل پروتئین و فیبر مى باشد که پروتیئن موجود این امکان را دارا مى باشد به سمت ظرف تخمیر برگشت داده شود و ذرات جامد که شامل ذرات جامد کیک مانند مى باشند که این مخلوط نیز در بردارنده اجزاء زبر غلات مى باشند از دکانتر خارج مى شوند.
پروتئین، خمیر مایه و میکرو فیبر باقى مانده در مرحله استیلیج به سوى برج هاى تبخیر هدایت شده و بصورت شربت خارج مى شود. این شربت سپس با ذرات جامد دکانتر مخلوط مى شود و سپس بشکلDDGS (Dry Distillers Grain with Soluble) خشک مى شود که این ماده بصورت خوراک دام در بازار بفروش مى رسد.

پروسه آسیاب خیس
سیستم آسیاب خیس در مقایسه با سیستم آسیاب خشک این امکان را به مشترى می دهد که چندین محصول را با هم داشته باشد. در این سیستم ابتدا آب به غلات تازه اضافه شده و بصورت خمیر در آورده مى شود. این خمیر بوسیله تغییر مکان به موقع پمپ به هموژنیز منتقل مى شود. در حقیقت این جائى است که نیروهاى مکانیکى باعث مى شوند که ذرات گلوتن انباشته شوند. نیروى فشار بوجود آمده در پروسه موجب شکستن زهدان هاى نشاسته گلوتن مى شود. این مرحله مرحله بسیار حساسى تلقى مى شود زیرا کیفیت و کمیت محصول نهائى را تحت تاثیر قرار می دهد سپس خمیر حاصله بوسیله بافرتانک به دکانترسه فاز که در انحصار شرکت وستفالیا مى باشد و سه مرحله پروسه شستشو، طبقه بندى و تغلیظ را با هم ترکیب مى کند منتقل مى شود. این سیستم درصنعت نشاسته مورد استفاده قرار مى گیرد و اجازه میدهد که نشاسته " ب " از دکانتر سه فاز استخراج شود. نشاسته " آ " به گلوکز و محصولات جانبى دیگرى که شیرین هستند تبدیل مى شود در عوض نشاسته " ب " جهت تبدیل به بیواتانول مورد استفاده قرار میگیرد و این امکان نیز موجود است که از جرم گندم و یا ذرت روغن گیاهى استخراج شود که این محصول نیز بعنوان محصول جانبى مى تواند در کنار محصولات جانبى دیگر بفروش رسد.
البته تنوع محصولات جانبى در کنار اتانول بسیار زیاد است و این امر بستگى به شناخت دقیق بازار توسط مشترى دارد که در چه زمانى چه محصولاتى مورد قبول بازار قرار مى گیرد که طراحى خط براساس این امر واقع شود.

مرحله مایع سازى و قندسازى
مرحله مایع سازى و قندسازى درحقیقت تبدیل مولکول هاى پلى ساکارید نشاسته به مونوساکارید جهت تخمیر قند میباشد. مرحله مایع سازى با مخلوط کردن آرد نشاسته با آب گرم که در نهایت به مایع رقیقى مبدل مى شود شروع مى شود که این مخلوط معمولآ بوسیله فشار بخار داغ حرارت داده مى شود تا جائى که گرما آنزیم امیلاز آلفا و نشاسته را بصورت ژلاتینى و رقیق در مى آورد. آنزیم آلفا امیلاز مولکول هاى طویل نشاسته را طى پروسسى که به مرحله هیدرولیز معروف است شکانده و در این حال نشاسته را به مالتو دکسترین تبدیل می سازد که این ماده یک قند ساده هیدرولیزى است. نشاسته هیدرولیز شده وارد مرحله قندسازى شده که بوسیله آنزیم گلوکوامیلاز تحت دما و حد اسیدیته که قابل کنترل است. دکسترین موجود را به گلوکزى که قابل تخمیر است تبدیل می سازد. کنترل بهداشت محیط بوسیله طراحی پلان و سیستم کنترل پروسه که بوسیله کمپانى ویگاند طراحى شده است انجام مى شود. از جمله آلودگیهایى که پروسه را تهدید مى کند اسیدلاکتیک است که مانع در فرایند تخمیر شده و باعث خرابى در پروسه تبدیل نشاسته به اتانول مى شود.

از سال 1998 استفاده از آنتى بیوتیک در زنجیره غذائى ممنوع شده است بدین منظور آلودگى هاى باکتریائى بوسیله تمیز نگه داشتن محل پروسه، مدیریت سرعت تخمیر و مخمرهاى غذائى تحت کنترل قرار مى گیرند. این فرایند این امکان را به مشترى مى دهد که خوراک دامى که بعنوان محصولات جانبى این صنعت وارد بازار مى شود از نظر بهداشتى کاملآ سالم باشد. پیشرفت هائى که در زمینه تولید آنزیم هاى گوناگون انجام شده و نیز تکنولوژى هاى جدید که دراین صنعت بوجود آمده است منجر به ایجاد تحولاتى در کاهش میزان چسبندگى، کوتاه شدن زمان فرایند، درجه حرارت پروسه، محصول نهائى و نیز طراحى ماشین آلات با کارائى بالاتر و انرژى کم ترشده است. از نظر بازرگانی وجود آنزیم هاى موجود، فرایند مایع سازى و هیدرولیز نشاسته را در مورد نشاسته هاى خام و درجه پائین تر نیز مقدور مى سازد. اما در حقیقت به شکلى باید خط را طراحى کرد که امکان تغییر سیستم براى مشترى همیشه باز باشد.

تخمیر
کمپانى ویگاند فرایند تخمیر را بوسیله مخمرها انجام داده به این صورت که مخلوط شیرین در قسمت قندسازى گرفته مى شود و تحت اسیدیته، دما و موارد دیگرى که کاملآ تحت کنترل مى باشد تخمیر مى شود.
مایع شیرین که از پروسه قندسازى خارج شده است با مخمرتازه مخلوط شده که این عمل در لوله هاى تخمیر انجام مى گیرد. سپس محصول حاصل مخلوط مى شود این عمل بمنظور ایجاد تماس بین قند و مخمر انجام مى پذیرد که در این هنگام سرعت و دما کاملاً تحت کنترل مى باشد.
مخمر موجب تبدیل مولکول گلوکز به 2 مولکول اتانول و دو مولکول دى اکسید کربن مى شود.
دى اکسید کربن باقیمانده مى تواند بازیافت شود و در شیشه هاى گاز براى صنعت نوشیدنى استفاده شود و یا اینکه پس از بى خطر سازى وارد اتمسفر شود. پلان تخمیر آزمایشگاهى کمپانى ویگاند جهت آزمایش در مرکز تحقیقات و توسعه موجود است که این امر موجب آزمایش و بررسی ورودى هاى متفاوت آنزیم و مخمرهاى گوناگون شده و نیز هر دو سیستم مرحله اى و مداوم نیز در این پایلوت از نظر مهندسى فرایند مورد بررسى قرار مى گیرد.

تقطیر و تصفیه
سیستم تقطیر نیاز به مقدار قابل توجهى انرژى دارد به همین خاطر با بکارگیرى سیستم هاى فشارى چند گونه بازیافت گرما وخازن هاى گرمائى از هدر رفتن انرژى کاملآ جلوگیرى بعمل مى آید.
بعنوان مثال بخار خروجى از برج هاى تصفیه که داراى حرارت بالائى مى باشند مى توانند دوباره در ستون هاى کمک گرم کن خمیر مورد استفاده قرار گیرند بگونه اى که انرژى زمانى که در واحد آب زدائى سیو مولکولى احیا مى شود مى تواند همچنین در یکى از این ستونها نیز بازیافت شود.
کمپانى ویگاند در زمینه سیستم تبخیر و تقطیر در دنیا مشهور مى باشد. فرایند تقطیر در ستون مش جائى است که اتانول و مخلوط آب از مخمرالکلى که بوسیله دستگاههاى خمیر بوجود آمده است جدا مى شود. پس از فرایند تقطیر نوبت به فرایند تصفیه مى رسد که در حقیقت فرایندى است که طى آن اتانول تصفیه و آب هاى زائد آن گرفته مى شود. از آن جائى که ستون مش با مواد جامدى سروکار دارد که شامل موادى است که غیرقابل تخمیر است بدین خاطر طراحى آنها الزامآ باید با توجه به حساسیت آن به گرما و خصوصیات رسوبى نوع خمیر صورت پذیرد.
گندم و گندم سیاه براساس ماهیت آنها نسبت به حرارت حساس بوده در نتیجه پروتئین و آمینواسید آنها ته نشین شده که این امر منجر به رسوب مواد مى شود بدین خاطر ستون هاى تقطیر در خلاء کمپانى ویگاند در درجه حرارت پائین عمل مى کنند تا اینکه ستون هاى داخل تمیز و عارى از رسوب باقى بماند. درجائى که ماده ورودى به میزان کمترى به حرارت حساسیت دارد این ستونهاى مش طورى طراحى مى شود که تحت فشار و حرارت بالاترى کارکنند.

آب گیرى اتانول و تصفیه
الکلى که درسیستم تصفیه دریافت مى شود جهت استفاده سوختى لزومآ باید آبگیرى شود که در اینجا بوسیله سیوهاى مولکولى که تعبیه شده است این کار انجام مى گیرد.

تکنولوژى سیوهاى مولکولى
سیوهاى مولکولى معرف توضیحى جهت یک نوع تکنولوژى براى سیستم آب گیرى با حداقل انرژى مى باشد
مولکولهاى اتانول که داراى حداکثر گرما مى باشند که منظور همان مخلوط بخار و آب مى باشد از بین بسترى ازمهره هاى زئولیت که یک محیط کشت متخلل به همراه منفذهاى دقیق از نظر سایز ایجاد می کند عبور داده مى شوند.
منافذى که اندازه آنها ازاندازه مولکولهاى آب بزرگتر است بوسیله نیروى الکترواستاتیک به سبب خصوصیات آمونیائى زئولیت و تقارن مولکولهاى بخار آب جذب مى شوند هنگامى که سیو مولکولى مولکولهاى آب را حفظ مى کند. مولکولهاى بزرگتر اتانول ازبین بستر سیو عبور کرده وسیستم را بعنوان اتانول آبگیرى شده ترک مى کند.
در این سیستم بصورت استاندارد سه آوند جذبى بصورت متناوب کار مى کنند و درسیستم مرحله اى تعبیه می شود که یکی از این آوندها درحالت جذبى کار مى کند در حالی که دوتاى دیگر مشغول به احیا مجدد مى باشند و آوند سوم درحقیقت مسئولیتش کنترل تغییر فعالیت دو آوند دیگر منظور آوندى که در حالت جذبى کار می کند وآوند دوم که احیاء مجدد سیستم را عهده دار است مى باشد. علاوه براین مسئولیت، مسئولیت دیگر آوند سوم این است که به احیاء انرژى بصورت متناوب مى پردازد.

تبخیر
سیستم تبخیر یک تکنولوژى متغیر آبگیرى را بوسیله استفاده در غشاء هیدروفیلى ارائه می دهد خلا در یک طرف درغشاء با جدائى اتانول وآب که بوسیله تفاوت آنها در پراکندگى مقاومت ازغشاء وتفاوت در فشارهائى که بصورت بخش بخش وارد می شود آب از طریق غشاء نفوذ کرده در حالى که اتانول آب گیرى شده باقى مى ماند که این سیستم ازنظراقتصادى براى مشترى بصرفه مى باشد.

تقطیر آزیوتروپیکى
این سیستم درجائى مورد احتیاج است که کمپانى سیستم آبگیرى بوسیله استفاده از تقطیر آزیوتروپیکى ایجاد مى کند.

بازیافت الکل از ملاس
ملاس ماده اى است که از پروسه تولید شکر باقى مى ماند و در حقیقت ماده اى است که پس از فرایند قندگیرى باقى مى ماند البته باید در اینجا این نکته را متذکر شد که ملاس شامل 50% قند قابل تخمیر مى باشد که در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار مى گیرد. اگرچه بعلت ناخالصى هاى موجود در این ماده وجود سانتریفوژ براى فراورى این قند لازم مى باشد. ملاس خام درابتدا حرارت داده شده و سپس بوسیله آب رقیق مى شود سپس اسید به آن اضافه شده تا اسیدیته آن را کاهش دهد.
اجزاء موجود در ملاس که شامل قند نمى باشند و اجزائى که فرایند تخمیر را به تعویق مى اندازند بصورت رسوبات ازفرایند کنار گذاشته مى شوند.

ملاس هائى که به این طریق تصفیه مى شوند سپس استریلیزه شده و براى ذخیره شدن خنک شده و سپس به فرایند تخمیر فرستاده مى شوند ارگانیسم هاى کوچکى موجود هستند که قند قابل تخمیر را به الکل تبدیل مى کنند بعد از اینکه فرایند تخمیر پایان یافت مایع حاصل از فرایند تخمیر بوسیله سپراتورهاى نازل دار تصفیه شده وارگانیسم هاى کوچک قبل از شروع فرایند تقطیر از پروسه کنار زده مى شود.
ماده تغلیظ شده که جداشده است مى تواند مورد بازیافت قرار گیرد و یا جهت خوراک دام مورد فراورى واقع شود. مازاد آنچه که از سپراتور خارج مى شود بمنظور گرفتن الکل تغلیظ مى شود. سیوهاى مولکولى جهت تصفیه و تمرکز بر گرفتن الکل مورد استفاده قرار مى گیرد.

تولید اتانول از سبوس گندم
سبوس گندم به عنوان محصول جانبی فراوری گندم به مقدار زیاد در سراسر جهان تولید شده و یک منبع مهم مورد استفاده ا ز قندها را تشکیل می‏دهد این تحقیق روش‏های مختلف هیدرولیز پلی ساکاریدهای فراوان موجود در سبوس را برای تولید یک ماده خام قندی مناسب برای تخمیر به بیواتانول شرح می‏دهد در ابتدا نشاسته موجود در سبوس با استفاده از آنزیم‏های آمیلولیتیک آزاد شده سپس ماده فیبری باقیمانده مجددا هیدرولیز شد، هیدرولیز اسیدی و پیشین پالایش گرمایی با هیدرولیز آنزیمی دنبال شده و اثر هیدرولیز انزیمی مستقیم در تولید قند کل و تولید قند پنتوز مقایسه شد. حداکثر محصول قندکل زمانی بدست آمد که مقادیر کمی اسید در مرحله پیش پالایش قبل از هیدرولیز آنزیمی افزوده شد این شکل پیش پالایش منجر به آزاد شدن بیشترین قندهای پنتوز شده و بطور چشمگیری هیدرولیز سلولز را بالا برد. بازده قند کل روش هیدرولیز ترکیب شده به 80% نظری رسید و شامل 5/13 گرم آرابینوز، 8/22گرم زایلوز و 7/16 گرم گلوکز در هر 100 گرم سبوس عاری از نشاسته بود.

انول یا الکل اتیلیک برخلاف دهه های گذشته که تنها به عنوان ماده مصرفی در تعدادی از صنایع کاربرد داشت، در حال حاضر به عنوان یکی از کالاهای مهم و راهبردی در بسیاری از کشورها شناخته می شود و در عین حال حجم تولید این ماده روز به روز در حال افزایش است. رئیس هیات مدیره انجمن تولیدکنندگان اتانول ایران با بیان این که در حال حاضر حدود ۸۰ درصد اتانول موجود در جهان به مصرف سوخت و مکمل های آن می رسد، اظهار کرد: ۲۰ درصد باقیمانده برای کاربردهای سنتی این ماده در صنایعی نظیر پزشکی، بهداشتی و آرایشی، رنگ و رزین استفاده می شود.
در حال حاضر اتانول به عنوان یک متوازن کننده بخش کشاورزی شناخته می شود. به عنوان نمونه اگر کارخانجات تبدیلی اتانول در ایران، توانایی تولید اتانول از سیب زمینی را داشتند دیگر با مشکل افزایش تولید این محصول مواجه نبودیم.
کشورهای آلمان و لهستان دارای قابلیت تبدیل این ماده به اتانول هستند، در حال حاضر هیچ محدودیتی برای فروش اتانول در جهان وجود ندارد.
به طور کلی اتانول به دو روش تولید می شود. در روش نخست اتانول به روش سنتیتک (مصنوعی) از طریق پتروشیمی و بر پایه مواد نفتی و گازی تولید می شود، اما در روش دوم بیواتانول یا اتانول زیستی از مواد کشاورزی، جنگلی و مرتعی تولید می شود. در حال حاضر ۹۳ درصد اتانول موجود در جهان به صورت بیواتانول و هفت درصد به صورت اتانول سنتیتک تولید می شود. در واقع تا اواخر دهه ۱۹۸۰ میلادی بخش قابل توجهی از اتانول در جهان به صورت مصنوعی تولید می شد، ولی پس از آن سرمایه گذاری جدیدی در این زمینه صورت نگرفته است. در حال حاضر اتانول از نظر مواد اولیه و فناوری که برای تولید آن به کار می رود به دو نوع اتانول نسل اول و دوم تقسیم می شود.
برای تولید اتانول نسل اول و دوم، مواد اولیه شامل محصولات کشاورزی و همچنین محصولات جانبی و ضایعات کشاورزی که دارای مواد قندی یا نشاسته ای است، مورد استفاده قرار می گیرد.
بیشترین اتانول موجود در جهان از دو محصول نیشکر و ذرت تولید می شود، در حال حاضر اتانول در کشورهای آمریکای جنوبی و مرکزی، برزیل، هند، پاکستان، تایلند و برخی از کشورهای تولیدکننده نیشکر در قاره آفریقا از نیشکر و ملاس نیشکر تولید می شود.
همچنین اتانول در ایران و برخی از کشورهای اروپایی از چغندرقند و ملاس چغندرقند تولید می شود و در همین حال کشورهایی نظیر روسیه، کانادا، چین، استرالیا و برخی از کشورهای اروپایی از گندم به مقیاس بالا برای تولید اتانول استفاده می کنند.
ملاس نیشکر ارزان ترین منبع تولید اتانول آنچه مسلم است هر کشوری براساس کشت غالب و شرایط اقلیمی از برخی محصولات کشاورزی برای تولید اتانول استفاده می کند. به عنوان نمونه بیش از ۹۰ درصد اتانول تولید شده در آمریکا از ذرت به دست می آید. در واقع استفاده از ذرت برای تولید اتانول در آمریکا می تواند بدون محدودیت یا نگرانی خاصی انجام شود، چراکه سطح زیرکشت ذرت به راحتی قابل افزایش است.
در سال های اخیر، برخی از کارشناسان اقتصادی با انتقاد از روند افزایش تولید اتانول در جهان خاطرنشان کرده اند که این روند می تواند به افزایش میزان گرسنگی در جهان کمک کند.
مباحثی که به عنوان رقابت انرژی یا سوخت با غذا مطرح می شود، صحیح نیست، چراکه کشاورزان همواره محصولاتی را که صرفه اقتصادی بیشتری دارند تولید می کنند.
هنوز هم میزان تولید محصولات کشاورزی در جهان بیشتر از میزان مصرف است و اگر در برخی از کشورهای فقیر کمبود موادغذایی وجود دارد، دلیل آن روابط سیاسی و اقتصادی حاکم بر جهان است. بیشترین سطح زیرکشت نیشکر متعلق به کشور برزیل عنوان کردند و با این وجود، برزیل برای دو برابر کردن سطح زیرکشت نیشکر برنامه ریزی کرده و در سال های اخیر کارخانجات شکر و اتانول در این کشور در کنار هم در حال احداث هستند. این کارخانه ها هر زمانی که قیمت و تقاضای شکر افزایش پیدا کند، به سمت تولید این محصول گام برمی دارند و در غیر این صورت اتانول تولید خواهند کرد.
در حال حاضر ملاس نیشکر ارزان ترین منبع موجود در جهان برای تولید اتانول است، اما اگر کارخانه ای در ایران بتواند از ذرت وارداتی، اتانول تولید کند، صرفه اقتصادی بیشتری را به دنبال دارد. در حال حاضر ۹۹ درصد اتانول ایران از ملاس نیشکر و ملاس چغندرقند تولید می شود. در حال حاضر ظرفیت تولید اتانول در کشور ۱۵۰ میلیون لیتر در سال است، اما در سال گذشته کمتر از ۵۰ میلیون لیتر اتانول در کشور تولید شد. واردات ملاس به ضرر هیچ بخشی نیست و باعث می شود که کارخانجات خمیرمایه، الکل سازی و خوراک دام که مصرف کننده عمده ملاس هستند، با ظرفیت های بالاتری فعالیت کنند. صادرات اتانول در سال گذشته حدود ۱۱ تا ۱۲ میلیون لیتر ذکر کردند با توجه به این که تولید ملاس چغندرقند در سال گذشته کاهش پیدا کرد، پیش بینی می شود که صادرات اتانول در سال جاری با کاهش مواجه شود.
با توجه به پیشرفت های صنعت تولید اتانول در جهان، ظرفیت تولید این محصول در ایران با افزایش قابل توجهی مواجه نبوده است که دلیل آن به خاطر این موضوع است که در حال حاضر ۸۰ درصد اتانول تولید شده در جهان به مصرف سوخت می رسد، ولی در ایران چنین نگرشی وجود ندارد. به عبارت دیگر با وجودی که تولید اتانول در ایران پایین است، اما تولیدکننده ها برای فروش این میزان اتانول هم با مشکل مواجه هستند.
محدودیت های عمده‏ای در تولید اتانول در ایران وجود دارد، در صورتی که دولت بخواهد در زمینه استفاده از اتانول برای سوخت برنامه ریزی کند، در وهله نخست باید نسبت به افزایش تولید و خرید محصول از تولیدکننده، متعهد شود و اعتبارات لازم را تامین کند.
از مزیت های استفاده از اتانول به عنوان سوخت اتومبیل می‏توان به این اشاره نمود که در بسیاری از کشورهای پیشرفته اکنون از بنزین "E5" و "E10" استفاده می شود. در واقع در این نوع بنزین از اتانول به جای ماده زیان آور "MTBE" (ماده جایگزین تترااتیل سرب در بنزین بدون سرب) استفاده می شود.
در صورتی که اتانول جایگزین "MTBE" در ایران شود، روزانه به 5/1 میلیون لیتر اتانول نیاز داریم که این موضوع علاوه بر این که به سلامت انسان و محیط زیست کمک می کند، سبب افزایش تولید اتانول و اشتغالزایی گسترده در کشور می شود.
با توجه به این که اکنون یکی از تولیدکننده های نفت و بنزین هستیم نباید از اهمیت اتانول به عنوان یک سوخت زیستی غافل شویم به خصوص که شرایط تولید و بازار جهانی اتانول به گونه ای نیست که در آینده بتوان نسبت به واردات آن امیدوار بود. در حال حاضر تنها ۱۰ درصد اتانول تولید شده در جهان در بازار جهانی به گردش درمی آید و ۹۰ درصد مابقی در کشورهای تولیدکننده مصرف می شود. کارشناسان معتقدند که از دهه ۱۹۸۰ میلادی تاکنون، رشد تولید هیچ محصول راهبردی به اندازه اتانول نبوده است. البته هم اکنون در بسیاری از کشورها در زمینه تولید محصولات مناسب برای تولید اتانول در اراضی نامرغوب از نظر منابع خاک و آب فعالیت های گسترده ای در حال انجام است.

قیمت جهانی اتانول
موارد متعددی پیش می آید که خریداران، فروشندگان، سرمایه گذاران بالقوه در صنعت اتانول، برنامه ریزان، علاقه مندان به صادرات و واردات و … در ارتباط با " قیمت جهانی اتانول" سوال می کنند. سوالی است دشوار ومسلما" پاسخ کوتاهی در حد یک عدد ( قیمت مشخص ) به این سوال نمی توان داد. به هر صورت، در این یادداشت کوتاه سعی می کنیم تاحدی موضوع قیمت اتانول در جهان را باز کنیم.
قیمت اتانول به نوع، کاربرد، درجه خلوص،و کیفیت( ترکیب ناخالصی ها) محصول مورد معامله بستگی دارد. اتانول آبدار( Hydrous) معمولی، اتانول آبدار سوختی،اتانول بدون آب معمولی (Anhydrous)، اتانول بدون آب سوختی ، اتانول خالص( Neutral) ، اتانول با گرید دارویی (Pharmacopea)، با گرید نوشیدنی( Potable) ، اتانول سنتتیک(پتروشیمیایی ) و …. بستگی دارد. قیمت اتانول حتی به ماده اولیه مورد استفاده در تولید اتانول نیز بستگی دارد. قیمت اتانول ازملاس، اتانول از غلات مثل ذرت و گندم، اتانول از میوه های شیرین مثل انگور و خرما، از گیاهان انرژی ساز مثل کاساوا، اتانول از منابع لیگنوسلولزی و….. لزوما" یکسان نیست. حمایت ها و یارانه های دولتی گوناگون درکشور های مختلف برای اتانول با کاربردهای متفاوت، برای مصارف داخلی کشورو یا برای صادرات که به کشاورز، تولید کننده اتانول ، خریدار عمده( مثل شرکت های نفتی) ، صادر کننده و یا مصرف کننده داده می شود و یا مالیات و عوارض موضوعه و یا بخشودگی های اینها چه در صادرات و واردات و چه در فروش داخلی و ……. بعضا" تفاوت های بسیار معنا داری در قیمت اتانول را باعث می شوند. حجم معاملات ، نحوه معاملات و پرداخت ها ( spot، future، …..) ، محل تحویل( درب کارخانه تولیدی ،FOB یا FOT وCFR یا CIF و ….) ، در کدام نقطه از جهان ، به صورت فله(bulk) یا نیمه فله یا داخل ایزوتانک و …. تاثیر عمده بر قیمت اتانول مورد معامله دارند. برای مثال، قیمت اتانول تولیدی در کارخانجات سائوپائولو برزیل برای تحویل درب کارخانه، با قیمت همان محصول یا محصول مشابه در بندر سانتوزبرزیل، در بورس شیکاگو ایالات متحد آمریکا( CBOT) ، در بنادر تجاری اصلی اروپای غربی( هامبورگ- رتردام- بروکسل) ، در بنادر کشورهای آسیای جنوب شرقی، در بنادر خلیج فارس، حال این محصول چه در خود برزیل تولید شده و یا تولید آمریکا، اروپا، روسیه ، آسیا و یا …..باشد، تا بیش از 100% اختلاف قیمت خواهد داشت. قیمت اتانول در کشورهایی که به علت شرایط جغرافیایی شان و یا نوع و مقیاس و شرایط تجارتشان مستقیما" به بازارهای بین المللی اتانول دسترسی ندارند بسیار بیشتر از قیمت های معمول و متداول این محصول در جهان می باشد.
سایت ها و منابع اطلاعاتی که " قیمت جهانی اتانول " را بطور منظم و مستمر منتشر می نمایند از قبیل F.O.Licht( Agra- net) ، ICIS ، Ethanolmarket، Kingsman و … نیز بعضی قیمت های استاندارد در نقاط مشخصی از جهان ، برای شرایط تحویل خاص ، با کیفیت نه چندان مشخص و….. را ارائه می دهند که برای افراد غیر متخصص در تجارت جهانی اتانول چندان معنی دار
نمی باشد. این بحث پیچیده و طولانی است و می توان آنرا بیشتر و بیشتر ادامه داد. اما بهرحال برای خالی نبودن عریضه چند عدد و رقم هم که همگی مربوط به سه ماهه نخست سال 2010 میلادی (تا ماه مارس) می باشند را در اینجا ارائه می دهیم:
– اتانول سوختی بدون آب درب کارخانه تولیدی در سائوپائولو 705 دلار/ متر مکعب
– اتانول آبدار معمولی ، در بورس نیویورک 188 سنت/ گالن (معاملات future)
– الکل آبدار معمولی غیر سوختی در Jilin کشور چین 5800 یوان/ تن
– الکل آبدار معمولی برای معاملات عمده فله به صورت نقدی در اروپا 64 یورو/هکتولیتر
– الکل آبدار معمولی برای معاملات عمده فله به صورت نقدی در آمریکا 3/3 دلار/ گالن

سرمایه گذاری در صنعت اتانول
سرمایه گذاری در صنعت اتانول سازی برای هر کشور معین، پاسخی مشروط با توجه به کلیه شرایط و عوامل تاثیرگذار در آن کشور خواهد بود. البته به ندرت کشوری در جهان را می توان نام برد که سرمایه گذاری در آن کشور مقرون به صرفه نباشد. حتی کشوری مانند ژاپن که امکان تخصیص حتی یک مترمربع زمین برای کشت محصولات قابل تبدیل به اتانول را ندارد، پروژه بهره گیری از برنج نامرغوب غیرقابل استفاده برای مصارف انسانی به عنوان ماده اولیه تولید اتانول تعریف کرد و علاوه بر این، همزمان سرمایه گذاری قابل توجهی درز صنعت اتانول کشور برزیل نموده است.
هم اکنون بررسی های متعددی در زمینه سرمایه گذاری در صنعت اتانول در سطح کشور توسط نهادهای دولتی، نهادهای سرمایه گذاری شبه دولتی، موسسات آموزش عالی و پژوهشی و توسط بخش خصوصی در حال اجراست. قابل ذکر است سرمایه گذاری برای احداث واحدهای کوچک اتانول سازی یا واحدهای اتانول سازی با تکنولوژی قدیمی با ظرفیت غیر اقتصادی، واحدهای جدید اتانول سازی بدون توجه به مسائل محیط زیست، واحدهای جدید اتانول سازی بدون امکان تولید اتانول سوختی و واحدهای جدید اتانول سازی بر اساس ماده اولیه ملاس چغندر قند و ملاس نیشکر مقرون به صرفه نیست. اما سرمایه گذاری برای احداث واحدهای جدید اتانول سازی با ظرفیت اقتصادی، متکی بر تکنولوژی روز، مجهز به واحد تصفیه، تغلیظ و یا بهره گیری از پساب به اشکال دیگر، مجهز به واحد آبگیری از الکل ( تولید اتانول سوختی ) و بر اساس مواد اولیه قابل دسترس به میزان کافی و یا مواد اولیه قابل برنامه ریزی برای تولید یا تامین مستمر دارای توجیه اقتصادی است.
مبادلات جهانی ( صادرات ) اتانول
افزایش حدود 100 درصدی تولید اتانول در طی 10 سال گذشته، افزایش حدود 60 درصدی مبادلات جهانی این محصول را به همراه داشته است. به عبارت دیگر، در کشورهای تولید کننده عمده اتانول رشد مصرف اتانول بیش از رشد تولید این محصول بوده است. انتظار می رود با توجه به برنامه های گسترده جایگزینی بیشتر سوخت های فسیلی در کشورهایی مثل برزیل و ایالات متحده آمریکا ( بزرگترین تولید کننده اتانول دنیا ) این روند همچنان و حتی با سرعت بیشتر ادامه یابد.
مبادلات جهانی اتانول در طی 10 سال گذشته حداقل حدود 8 درصد و حداکثر 15 درصد از تولید جهانی این محصول را شامل می شده است( در حال حاضر حدود 13 درصد که انتظار می رود رو به کاهش باشد ). به عبارت دیگر تنها بخش کوچکی از تولید جهانی این محصول استراتژیک به شکل صادرات به بازار جهانی عرضه می گردد و بخش عمده آن در مبادی تولید به مصرف می رسد.
به این ترتیب انتظلار می رود به زودی کشورهای و.ارد کننده اتانول با مشکل جدی در زمینه تامین نیازهای خود از بازارهای جهانی مواجه شوند. به همین دلیل است که برای مثال، چین بزرگترین واحدهای تولید اتانول در جهان را در دست احداث دارد و ژاپنف که فاقد مواد اولیه کشاورزی لازم برای تولید اتانول می باشد، به سرمایه گذاری در صنعت اتانول برزیل روی آورده است.

اشتغال زایی صنعت اتانول
صنعت اتانول، صنعتی است اشتغال زا. ویژگی اشتغال زایی این صنعت ناشی از زنجیره خاص تولید در صنعت اتانول می باشد که از بخش کشاورزی آغاز می گردد. در تمام کشورهایی که توسعه صنعت اتانول را در دستور کار خود قرار داده اند، بخشی از اقتصاد که شاید بیشترین منفعت را نصیب خود کرده است، بخش کشاورزی این کشورهاست. برزیل بدون ترس از محدودیت های بازار جهانی شکر به گسترش قابل توجه کشت نیشکر در آن کشور روی آورده است. امریکا بدون ترس از این که ذرت اضافی تولید شده در آن کشور را می بایست از کشاورزان خریداری نموده و برای کنترل قیمت های جهانی به اقیلنوس بریزد. گسترش هرچه بیشتر ذرت کاری را تشویق و مورد حمایت قرار میدهد. کشاورزان چغندرکار فرانسوی با تشکیل تعاونی های بزرگ نسبت به احداث واحدهای جدید اتانول سازی روی آورده و بازار محصولات تولیدی خود را تضمین می نمایند. پس صنعت اتانول باعث شکوفایی، ایجاد توازن و اشتغال زایی در بخش کشاورزی می گردد.
صنعت اتانول مصرف کننده محصولات جانبی تولید بعضی از صنایع تبدیلی محصولات کشاورزی است. در ایران بخش عمده ملاس چغندرقند و ملاس نیشکر حاصل از عملیات قندگیری کارخانه های قند کشور در صنعت اتانول مصرف می گردد. به این ترتیب، صنعت اتانول بسته به نوع مواد اولیه ای که در هر کشور به مصرف می رساند، به فعالیت اقتصادی صنایع تبدیلی مربوط کمک می کند و به طور غیر مشتقیم باعث حفظ و افزایش سطح اشتغال در این صنایع می گردد.
حدود 30 کارخانه فعال ونیمه فعال تولید اتانول در ایران و دهها کارخانه دیگر که می تواند در صورت برنامه ریزی بلند مدت برای استفاده از سوخت های زیستی در کشور احداث گردد، نقش مهمی در حفظ و افزایش اشتغال فعال مستقیم و غیر مستقیم صنعتی در کشور دارد و خواهد داشت.
حفظ و اافزایش اشتغال صنعتی مستقیم و غیر مستقیم در صنایع پایین دستی معودی که برای ادامه فعالیت خود به تولید اتانول در کشور وابسته اند از صنایع دارویی گرفته تا صنایع غذایی، از صنایع شیمیایی گرفته تا صنایع بهداشتی-آرایشی و از صنایع نظامی گرفته تا صنایع ریخته گری و لاستیک سازی و … از دیگر مزایای اشتغال زایی صنعت اتانول محسوب می گردد.

اتانول چیست ، در کدام گروه از صنایع تولیدی طبقه بندی می شود و چه کاربردهایی دارد؟
– اتانول ماده اولیه صنایع شیمیایی گوناگونی است که در فرآیندهای مختلف به مواد شیمیایی پایین دستی متعددی تبدیل می گردد.
– اتانول حلال و ماده کمکی / واسطه ای است با کاربردهای گوناگون در صنایع مختلف، و حتی نامرتبط با هم از قبیل صنایع ریخته گری ( فلزی )، صنایع لاستیک سازی ( پلیمری )، صنایع رنگ و رزین، صنایع جوهر و مرکب، صنایع تولید سموم آفات کشاورزی و …
– اتانول یکی از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنایع نظامی ( مهمات سازی ) است.
– اتانول هم به دلیل امکان تولید در صنایع پتروشیمی ( اتانول سنتزی ) و هم به واسطه کاربرد در صنایع پتروشیمی به عنوان ماده اولیه و ماده واسطه محصولات پائین دستی، یک ماده پتروشیمیایی نیز محسوب می شود.
– عمده اتانول تولیدی در جهان ( بیش از 92 درصد ) از محصولات کشاورزی یا از محصولات جانبی صنایع تبدیلی کشاورزی به دست می آید و از این نظر اتانول خود نوعی محصول پائین دستی صنایع کشاورزی محسوب می گردد.
– روندآتی تولید اتانول در جهان به سمت استفاده هرچه بیشتر از منابع زیست توده (Biomass) از روشهای پیشرفته تکنولوژی پیش می رود که از زمره صنایع Hi-Tec به شمار می رود.
– اتانول یک سوخت تجدید پذیر است و از این نظر جزو صنایع انرژی های نو یا انرژی های تجدیدپذیر طبقه بندی می شود. بیش از 70 درصد اتانول تولیدی در جهان به این مصرف می رسد.
– اتانول مهمترین و عمده ترین ماده اوایه تولید سرکه و به تیع صنایع غذایی متعددی است که از سرکه به عنوان ماده اولیه استفاده می کنند.
– اتانول یکی از مواد اولیه و مواد واسطه در صنایع داروسازی است.
– اتانول یکی از مواد اولیه و مواد واسطه در صنایع بهداشتی و آرایشی است.
– اتانول مهمترین و پراستفاده ترین ماده ضدعفونی کننده با منشا طبیعی ( بیولوژیکی ) و غیر شیمیایی در بخش بهداشت و درمان در سطح جهان است.
– نوع ویژه ای از اتانول ماده اولیه برخی از صنایع تولید مشروبات الکلی را در تعدادی از کشورهای جهان تشکیل می دهد. کمتر از 7 درصد از اتانول در سطح جهان به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد.
– اتانول علاوه بر کاربردهای ضدعفونی کنندگی، نوعی مکمل غذایی است در صنایع خوراک دام و طیور.
– با قدری تسامح می توان عنوان کرد که از نظر تنوع در مصارف و کاربردها، اتانول همان "نفت و گاز" است اما با منشا بیولوژیکی و در هر صورتی که توجیه اقتصادیف زیست محیطی و یا بهداشتی داشته باشد می تواند جایگزین نفت و گاز و مشتقات بی شمار آن گردد.

آمار واردات کشور، طی سال 87
سال
کشور طرف معامله
تعرفه
شرح تعرفه
وزن(کیلوگرم)
ارزش ریالی
ارزش دلاری
1387
پاکستان
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
38340
297340193
29941
1387
آلمان
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
10628
848753997
86940
1387
اسپانیا
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
395
18923265
2026
1387
منطقه ویژه اقتصادی حسن رود
22071090
اتانول تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
18720
223680600
23400

آمار واردات کشور طی سال 1388
سال
کشور طرف معامله
تعرفه
شرح تعرفه
وزن (کیلوگرم)
ارزش ریالی
ارزش دلاری
1388
پاکستان
22071010
ا تانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
1648430
11995895919
1213152
1388
پاکستان
22071090
ا تانول تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
1681965
12388464441
1247545
1388
پاکستان
22072000
ا لکل ا تیلیک و سایر عرق های تقلیب شده با هر قدرت (درجه ) ا لکلی
281300
2159141462
218249
1388
آلمان
22071010
ا تانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
4268
332653753
34644
1388
بحرین
22071090
ا تانول تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
13600
64714647
ارزش دلاری
1388
تایلند
22071010
ا تانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
183190
1394889776
1213152
1388
هند
22071090
ا تانول تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
66000
710185980
1247545

آمار واردات براساس اطلاعات موجود و کارشناسی نشده طی سال 1389
سال
کشورطرف معامله
تعرقه
شرح تعرفه
وزن(کیلوگرم)
ارزش ریالی
ارزش دلاری
1389
پاکستان
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
851408
4959169262
477939
1389
پاکستان
22071090
الکل اتیلیک تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
1884346
13281149101
1285035
1389
آلمان
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
13851
823153080
80428
1389
امارات متحده عربی
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
566906
2439997283
233239
1389
امارات متحده عربی
22071090
الکل اتیلیک تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
250000
1040700647
100077
1389
کانادا
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
15760
202522776
20301
1389
هند
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
200000
1924599280
184920
1389
هند
22071090
الکل اتیلیک تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
664380
6751695850
647671
1389
پاکستان
22071010
اتانول (ا لکل ا تیلیک, هیدروا کسید)100درصد خالص
851408
4959169262
477939
1389
عراق
22071090
الکل اتیلیک تقلیب نشده بالاترا ز 80درصد حجمی ا لکل به غیرا ز100 درصد خالص
48890
102734348
10023

منابع
1. Well-to-Wheel Evaluation for Production of Ethanol from Wheat.2004. A Report by the LowCVP Fuels Working Group, WTW Sub-Group

2. Somchai Richupan. 2005. ALCOHOL PRODUCTS TAXATION: INTERNATIONAL EXPERIENCES AND SELECTED PRACTICES IN ASIA. Asia Excise Taxation Conference. Singapore.

3. Daryl F. Kraft and James I. Rude. 2002. Feed Grains and Ethanol Processing in Manitoba. Public Consultation on Expansion of Ethanol Industry Manitoba Ethanol Advisory Panel.

4. Óscar J. Sánchez and Carlos A. Cardona.2008. Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks. Bioresource Technology. Pages 5270-5295.

5. Badal C. Saha, Michael A. Cotta. 2008. Ethanol Production from Alkaline Peroxide Pretreated Enzymatically Saccharified Wheat Straw. Biotechnolory progress. 22(2)

6. Ye Sun and Jiayang Cheng. 2002. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresource Technology . 83(1). 1-11.

7. Badal C. Saha, Loren B. Itena, Michael A. Cotta and Y. Victor Wu.2005. Dilute acid pretreatment, enzymatic saccharification and fermentation of wheat straw to ethanol. Process Biochemistry. 40(12). 3693-3700.

8. Shengdong Zhu, Yuanxin Wu, Ziniu Yu, Xuan Zhang, Cunwen Wang, Faquan Yu and Shiwei Jin. 2006. Production of ethanol from microwave-assisted alkali pretreated wheat straw. Process Biochemistry. 41(4):869-873.

9. Beatriz Palmarola-Adrados, Pavla Chotěborská, Mats Galbe and Guido Zacchi. 2005. Ethanol production from non-starch carbohydrates of wheat bran. Bioresource Technology. 96(7): 843-850.

10. R.C. Agu, T.A. Bringhurst and J.M. Brosnan. 2006. Production of Grain Whisky and Ethanol from Wheat, Maize and Other Cereals. JOURNAL OF THE INSTITUTE OF BREWING. 112(4): 314-323.

11. H. B. Klinke, L. Olsson, A. B. Thomsen and B. K. Ahring. 2003. Potential inhibitors from wet oxidation of wheat straw and their effect on ethanol production of Saccharomyces cerevisiae: Wet oxidation and fermentation by yeast. biotechnology and bioengineering. 81(6)

12. A. Monteiro and Yong K. Park. 2004. Production of ethanol from raw cassava starch by a nonconventional fermentation method. biotechnology and bioengineering. 123(2).

13. K. C. Thomas and W. M. Ingledew. 1992. Production of 21% (v/v) ethanol by fermentation of very high gravity (VHG) wheat mashes. JOURNAL OF INDUSTRIAL MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY. 10(1):61-68.

14. K C Thomas, and W M Ingledew. 1990. Fuel alcohol production: effects of free amino nitrogen on fermentation of very-high-gravity wheat mashes. Applied and environmental microbiology. 56(7): 2046-2050

15. Gregory M. Bohlmann. 2006. Process economic considerations for production of ethanol from biomass feedstocks. Industrial Biotechnology. 2(1): 14-20

30